[go: up one dir, main page]

JP2002172599A - Nanotube cartridge and method of manufacturing the same - Google Patents

Nanotube cartridge and method of manufacturing the same

Info

Publication number
JP2002172599A
JP2002172599A JP2000404005A JP2000404005A JP2002172599A JP 2002172599 A JP2002172599 A JP 2002172599A JP 2000404005 A JP2000404005 A JP 2000404005A JP 2000404005 A JP2000404005 A JP 2000404005A JP 2002172599 A JP2002172599 A JP 2002172599A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nanotubes
nanotube
holder
edge
knife edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000404005A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3863721B2 (en
Inventor
Yoshikazu Nakayama
喜萬 中山
Seiji Akita
成司 秋田
Takayoshi Kishida
高佳 岸田
Akio Harada
昭雄 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daiken Kagaku Kogyo KK
Original Assignee
Daiken Kagaku Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daiken Kagaku Kogyo KK filed Critical Daiken Kagaku Kogyo KK
Priority to JP2000404005A priority Critical patent/JP3863721B2/en
Priority to US10/011,053 priority patent/US6892432B2/en
Publication of JP2002172599A publication Critical patent/JP2002172599A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3863721B2 publication Critical patent/JP3863721B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q70/00General aspects of SPM probes, their manufacture or their related instrumentation, insofar as they are not specially adapted to a single SPM technique covered by group G01Q60/00
    • G01Q70/06Probe tip arrays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y15/00Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y35/00Methods or apparatus for measurement or analysis of nanostructures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q70/00General aspects of SPM probes, their manufacture or their related instrumentation, insofar as they are not specially adapted to a single SPM technique covered by group G01Q60/00
    • G01Q70/08Probe characteristics
    • G01Q70/10Shape or taper
    • G01Q70/12Nanotube tips
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00Nanotechnology
    • Y10S977/70Nanostructure
    • Y10S977/734Fullerenes, i.e. graphene-based structures, such as nanohorns, nanococoons, nanoscrolls or fullerene-like structures, e.g. WS2 or MoS2 chalcogenide nanotubes, planar C3N4, etc.
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00Nanotechnology
    • Y10S977/84Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/89Deposition of materials, e.g. coating, cvd, or ald
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49126Assembling bases
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49789Obtaining plural product pieces from unitary workpiece
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • Y10T29/49895Associating parts by use of aligning means [e.g., use of a drift pin or a "fixture"]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53196Means to apply magnetic force directly to position or hold work part

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気泳動法を使用せずに、簡単な操作で安価
にナノチューブカートリッジを製造できる方法を実現す
る。 【解決手段】 本発明に係るナノチューブカートリッジ
Aの製造方法は、ホルダー10(6)の表面に多数のナ
ノチューブ4を付着させ、この表面に刃先8aを接触さ
せた状態で本体を浮かすようにナイフエッジ8を前記表
面に対し傾斜して配置させ、刃先8aを接触させたまま
ナイフエッジ8を前記傾斜方向に相対移動させながら刃
先8a側にホルダー表面のナノチューブ4を集め、刃先
8aから突出した状態でナノチューブ4をナイフエッジ
8の刃先8aに整列させることを特徴としている。ホル
ダー10(6)の表面にナノチューブ4を付着させるに
は、容器2の中にナノチューブ4を収容し、この容器2
の中にホルダー10(6)を投入して容器全体を振動さ
せるだけでよいから、簡単にしかも安価にナノチューブ
カートリッジAを製造できる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To realize a method capable of manufacturing a nanotube cartridge at low cost by a simple operation without using an electrophoresis method. SOLUTION: In the method for manufacturing a nanotube cartridge A according to the present invention, a large number of nanotubes 4 are attached to the surface of a holder 10 (6), and the knife edge is made to float with the cutting edge 8a in contact with the surface. The nanotubes 8 on the holder surface are gathered on the side of the cutting edge 8a while the knife edge 8 is relatively moved in the tilting direction while the cutting edge 8a is kept in contact with the cutting edge 8a, and is protruded from the cutting edge 8a. It is characterized in that the nanotubes 4 are aligned with the cutting edge 8a of the knife edge 8. In order to attach the nanotubes 4 to the surface of the holder 10 (6), the nanotubes 4 are accommodated in the container 2 and the container 2
Since it is only necessary to put the holder 10 (6) into the container and vibrate the whole container, the nanotube cartridge A can be manufactured easily and at low cost.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ナイフエッジの刃
先に突出配置されたナノチューブをカンチレバーのピラ
ミッド部に転移させてナノチューブ探針を製造するため
に利用されるナノチューブカートリッジに関し、更に詳
細には、ナノチューブを刃先に簡単に突出配置させるこ
とができるナノチューブカートリッジ及びその製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nanotube cartridge used for manufacturing a nanotube probe by transferring a nanotube protruding from a cutting edge of a knife edge to a pyramid portion of a cantilever. The present invention relates to a nanotube cartridge capable of easily disposing a nanotube at a cutting edge and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、試料表面の物性情報を原子レベル
で検出できるトンネル顕微鏡(STM)や原子間力顕微
鏡(AFM)などの走査型プローブ顕微鏡(SPM)が
開発されている。このSPMを用いて試料表面の物性情
報を得るには、試料表面に直接接触して情報を検出する
探針が必要となる。
2. Description of the Related Art In recent years, scanning probe microscopes (SPM) such as a tunnel microscope (STM) and an atomic force microscope (AFM) capable of detecting physical property information of a sample surface at an atomic level have been developed. To obtain physical property information on the sample surface using this SPM, a probe that directly contacts the sample surface and detects the information is required.

【0003】従来、この探針はカンチレバー部に突出部
を形成し、この突出部先端を先鋭加工した半導体製カン
チレバーにより構成されていた。この突出部の先鋭な先
端が探針点となり、この先端を試料表面に接触させて試
料表面との物理的・化学的相互作用を検出し、原子構造
情報・磁性情報・官能基情報・電子情報などの物性情報
を得ている。
Conventionally, this probe has been formed of a semiconductor cantilever in which a protruding portion is formed on a cantilever portion and the tip of the protruding portion is sharpened. The sharp tip of this protruding part becomes the probe point, and this tip is brought into contact with the sample surface to detect physical and chemical interactions with the sample surface, and to obtain atomic structure information, magnetic information, functional group information and electronic information And other physical property information.

【0004】物性情報の分解能は探針点が先鋭なほど高
くなることは当然である。しかし、突出部の先端を半導
体技術により先鋭加工しても、先端の直径を数十nm以
下にすることは現在の技術レベルでは困難であった。こ
のような中で、カーボンナノチューブが発見され、H.
Dai等はNATURE(Vol.384),14No
vember 1996)において、カーボンナノチュ
ーブを前記突出部に付着させたカーボンナノチューブ探
針を提案するに到った。
It is natural that the resolution of physical property information increases as the probe point becomes sharper. However, even if the tip of the protruding portion is sharpened by a semiconductor technique, it is difficult at present technology level to reduce the diameter of the tip to several tens nm or less. Under these circumstances, carbon nanotubes were discovered, and
Dai et al. Are NATURE (Vol. 384), 14 No.
Vember 1996), and came to propose a carbon nanotube probe in which carbon nanotubes are attached to the protrusions.

【0005】カーボンナノチューブの直径Dは約1nm
から数十nmであり、軸長Lは数μmもある。そのアス
ペクト比(L/D)は数百から数千に達し、走査型プロ
ーブ顕微鏡用の探針として最適の性質を備えている。し
かし、従来のカーボンナノチューブ探針はカーボンナノ
チューブを前記突出部に単純に付着させた構造であるた
め、カーボンナノチューブを試料表面に何回か走査する
だけで、カーボンナノチューブが突出部から脱落して探
針作用が消失するという弱点があった。
[0005] The diameter D of the carbon nanotube is about 1 nm.
To several tens of nm, and the axial length L is several μm. The aspect ratio (L / D) reaches several hundreds to several thousands, and has an optimum property as a probe for a scanning probe microscope. However, since the conventional carbon nanotube probe has a structure in which the carbon nanotube is simply attached to the protrusion, the carbon nanotube is dropped from the protrusion and is probed only by scanning the carbon nanotube several times over the sample surface. There was a weak point that the needle action disappeared.

【0006】そこで、本発明者等は、カーボンナノチュ
ーブを突出部に強固に固定させる二つの方法を発明し
た。一つ目は、コーティング被膜によりカーボンナノチ
ューブを突出部表面に被覆固定する方法で、特開200
0−227435号として公開されている。二つ目は、
カーボンナノチューブの基端部を電子ビーム照射又は電
流通電により突出部表面に融着させる方法で、特開20
00−249712号として公開されている。また、こ
れら公開公報において、カーボンナノチューブに限ら
ず、BN系ナノチューブ(窒化ホウ素)やBCN系ナノ
チューブ(炭窒化ホウ素)等の一般のナノチューブを利
用したナノチューブ探針へと拡張した。
Therefore, the present inventors have invented two methods for firmly fixing the carbon nanotube to the protrusion. The first is a method of coating and fixing the carbon nanotube on the surface of the protruding portion with a coating film.
It is published as 0-227435. The second is,
A method of fusing a base end portion of a carbon nanotube to a surface of a protruding portion by irradiating an electron beam or applying a current thereto is disclosed in
No. 00-249712. In these publications, the present invention has been extended to a nanotube probe using not only carbon nanotubes but also general nanotubes such as BN-based nanotubes (boron nitride) and BCN-based nanotubes (boron carbonitride).

【0007】これらの公開公報において、カーボンナノ
チューブ探針を製造する際に、ナイフエッジ上にカーボ
ンナノチューブを突出状に配列させたナノチューブカー
トリッジを利用している。以下に従来のナノチューブカ
ートリッジの製造方法を説明する。
In these publications, a nanotube cartridge in which carbon nanotubes are arranged in a protruding manner on a knife edge is used when manufacturing a carbon nanotube probe. Hereinafter, a method for manufacturing a conventional nanotube cartridge will be described.

【0008】まず、特開2000−72422号で開示
されている電気泳動法によりカーボンナノチューブ(C
NT)を精製する。電気泳動液中にカーボン混合物を分
散させ、直流電圧又は交流電圧を印加するとCNTを精
製することができる。直流電圧を印加すると、陰極にC
NTが直列状に配列する。交流電圧を印加すると、不均
一電場の形成によって陰極及び陽極の両者にCNTが直
列状に配列する。この電気泳動法はカーボンナノチュー
ブのみならず、BCN系ナノチューブやBN系ナノチュ
ーブの精製にも利用できる。従って、以下ではカーボン
ナノチューブを含めてナノチューブと呼ぶ。
First, a carbon nanotube (C) was prepared by the electrophoresis method disclosed in JP-A-2000-72422.
NT). The CNT can be purified by dispersing the carbon mixture in the electrophoresis liquid and applying a DC voltage or an AC voltage. When a DC voltage is applied, C
NTs are arranged in series. When an AC voltage is applied, the CNTs are arranged in series on both the cathode and the anode due to the formation of a non-uniform electric field. This electrophoresis method can be used for purification of not only carbon nanotubes but also BCN-based nanotubes and BN-based nanotubes. Therefore, the carbon nanotubes are hereinafter referred to as nanotubes.

【0009】次に、この精製したナノチューブを分散液
中に分散させ、電気泳動法を用いてナイフエッジに付着
させる工程を説明する。図11は直流電気泳動法を用い
たナノチューブカートリッジの製造工程図である。ナノ
チューブを分散させた電気泳動液20をガラス基板21
のホール内に溜める。液の中にナイフエッジ22、23
を対向配置させ、直流電源18を印加する。ナイフエッ
ジ22、23は先端に先鋭な刃先22a、23aを有し
た構造をしている。電気泳動液20の中には、肉眼には
見えないが極めて小さなナノチューブが無数に存在す
る。ナノチューブは泳動液との接触により帯電し、電場
により移動する。泳動液がイソプロピルアルコールの場
合には、このナノチューブは陰極のナイフエッジ22の
刃先22aに直交状に付着してくる。この配列は電子顕
微鏡で確認できる。
Next, a process of dispersing the purified nanotubes in a dispersion liquid and attaching the nanotubes to a knife edge by electrophoresis will be described. FIG. 11 is a manufacturing process diagram of a nanotube cartridge using a direct current electrophoresis method. The electrophoresis liquid 20 in which the nanotubes are dispersed is placed on a glass substrate 21.
In the hall. Knife edges 22, 23 in the liquid
Are arranged facing each other, and a DC power supply 18 is applied. The knife edges 22, 23 have a structure having sharp cutting edges 22a, 23a at the tips. In the electrophoresis solution 20, there are countless small nanotubes which are not visible to the naked eye but are extremely small. The nanotubes are charged by contact with the electrophoresis running liquid and move by an electric field. When the electrophoresis running solution is isopropyl alcohol, the nanotubes are orthogonally attached to the cutting edge 22a of the knife edge 22 of the cathode. This arrangement can be confirmed with an electron microscope.

【0010】図12は交流電気泳動法を用いたナノチュ
ーブカートリッジの製造工程図である。構成は図11と
同様であり、交流電源19を増幅器26を介して印加す
る点が異なっている。両極間には不均一電場が作用す
る。ナノチューブのように細長いものは、ナノチューブ
内に誘起された分極電荷が不均一電場を感じて泳動す
る。この場合、不定形の粒子は動けない。従って、直流
法と異なり、交流法は粒子の選別能を併せ持つ。意図的
に不均一電場を構成しなくても、実際には局所的な不均
一電場が形成されるので、電気泳動が実現できる。この
例では5MHz、90Vの交流を印加している。両電極
のナイフエッジの刃先22a、23aにナノチューブが
直交状に付着する。
FIG. 12 is a view showing a manufacturing process of a nanotube cartridge using an alternating current electrophoresis method. The configuration is the same as that of FIG. 11, except that the AC power supply 19 is applied via the amplifier 26. An inhomogeneous electric field acts between the two poles. An elongated object such as a nanotube migrates when the polarization charge induced in the nanotube feels a non-uniform electric field. In this case, the amorphous particles cannot move. Therefore, unlike the direct current method, the alternating current method also has the ability to sort particles. Even if a non-uniform electric field is not intentionally formed, a local non-uniform electric field is actually formed, so that electrophoresis can be realized. In this example, an AC of 5 MHz and 90 V is applied. The nanotubes adhere to the knife edges 22a and 23a of the knife edges of both electrodes in a perpendicular manner.

【0011】図13は完成したナノチューブカートリッ
ジの概念図である。ナノチューブカートリッジAは、ナ
イフエッジ23と、その刃先23aに略直交状に付着し
たナノチューブ4から構成される。ナノチューブ4は刃
先23aに直交するだけでなく、斜交しているものもあ
る。また複数のナノチューブ4が寄り集まって束状に付
着している場合もある。
FIG. 13 is a conceptual diagram of a completed nanotube cartridge. The nanotube cartridge A is composed of a knife edge 23 and a nanotube 4 attached to the cutting edge 23a in a substantially orthogonal manner. Some of the nanotubes 4 are not only orthogonal to the cutting edge 23a but also oblique. In some cases, the plurality of nanotubes 4 are gathered and attached in a bundle.

【0012】図14はAFM用のカンチレバーにナノチ
ューブを転移させる装置図である。カンチレバー27は
カンチレバー部28とその先端に形成された突出部29
からなるシリコン製部材である。この突出部29にナノ
チューブ4が対向するようにナノチューブカートリッジ
Aが配置されている。カンチレバー27はXYZの3次
元移動調整でき、ナノチューブカートリッジAはXYの
2次元移動が可能である。これらの移動調整により、ナ
ノチューブ先端領域4cが突出部29に付着するように
ナノチューブ4を転移させる。これらの操作は電子顕微
鏡室30の中で拡大投影しながら行われる。
FIG. 14 is a diagram of an apparatus for transferring nanotubes to an AFM cantilever. The cantilever 27 includes a cantilever portion 28 and a protruding portion 29 formed at the tip thereof.
It is a member made of silicon. The nanotube cartridge A is arranged so that the nanotube 4 faces the protrusion 29. The cantilever 27 can adjust XYZ three-dimensional movement, and the nanotube cartridge A can move XYZ two-dimensionally. By these movement adjustments, the nanotubes 4 are moved so that the nanotube tip region 4c adheres to the protrusion 29. These operations are performed while enlarging and projecting in the electron microscope room 30.

【0013】図15は完成したナノチューブ探針の模式
図である。ナノチューブ4の基端部4bが突出部29に
コーティング被膜及び/又は融着により固着される。前
記先端領域4cが基端部4bとなる。ナノチューブ4の
先端部4aが探針となり、試料表面に接触配置されてA
FM操作などにより物性情報を検出する。
FIG. 15 is a schematic view of a completed nanotube probe. The base end 4 b of the nanotube 4 is fixed to the protrusion 29 by coating and / or fusion. The distal end region 4c becomes the base end 4b. The tip 4a of the nanotube 4 serves as a probe, and is placed in contact with the sample surface and A
Physical property information is detected by FM operation or the like.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】このようにして完成さ
れたナノチューブ探針は、ナノチューブ4の優れたアス
ペクト比によって試料表面の高分解能の映像を検出でき
ることが分かってきた。また、この間の研究の進展によ
って、物理学・化学・生物学などの諸分野において多く
の実績を上げている。
It has been found that the nanotube probe thus completed can detect a high-resolution image of the sample surface by the excellent aspect ratio of the nanotube 4. In addition, the progress of research during this period has resulted in many achievements in various fields such as physics, chemistry, and biology.

【0015】以上のように、優れた性質を有するナノチ
ューブ探針Bでありながら、このナノチューブ探針Bを
製造するにはナノチューブカートリッジAを用いなけれ
ばならない。しかし、ナノチューブカートリッジAは電
気泳動法により作成されるため、高度の技術を必要とす
るだけでなく、多数の部材を用いた複雑な工程を要する
ためコストが高くなり、ナノチューブ探針Bの普及の阻
害原因ともなっていた。
As described above, a nanotube cartridge A must be used to manufacture the nanotube probe B even though the nanotube probe B has excellent properties. However, since the nanotube cartridge A is formed by an electrophoresis method, not only requires advanced technology, but also requires a complicated process using a large number of members, the cost becomes high, and the spread of the nanotube probe B becomes wide. It was a cause of inhibition.

【0016】従って、本発明の目的は、電気泳動法を使
用せずに、簡単な操作で安価にナノチューブカートリッ
ジを製造できる方法を実現することである。
Accordingly, an object of the present invention is to realize a method capable of producing a nanotube cartridge at a low cost with a simple operation without using an electrophoresis method.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ホル
ダーの表面に多数のナノチューブを付着させ、この表面
に刃先を接触させた状態で本体を浮かすようにナイフエ
ッジを前記表面に対し傾斜して配置させ、刃先を接触さ
せたままナイフエッジを前記傾斜方向に相対移動させて
刃先側にホルダー表面のナノチューブを集め、刃先から
突出した状態でナノチューブをナイフエッジの刃先に整
列させることを特徴とするナノチューブカートリッジの
製造方法である。
According to the first aspect of the present invention, a large number of nanotubes are adhered to the surface of a holder, and a knife edge is inclined with respect to the surface so that the main body is floated with a cutting edge in contact with the surface. The knife edge is relatively moved in the inclined direction while the blade edge is kept in contact, the nanotubes on the holder surface are collected on the blade edge side, and the nanotubes are aligned with the blade edge of the knife edge while protruding from the blade edge. Is a method for manufacturing a nanotube cartridge.

【0018】請求項2の発明は、前記ホルダーが刃先を
有したナイフエッジであり、このナイフエッジ表面に多
数のナノチューブを付着させた請求項1に記載のナノチ
ューブカートリッジの製造方法である。
The invention according to claim 2 is the method for manufacturing a nanotube cartridge according to claim 1, wherein the holder is a knife edge having a cutting edge, and a large number of nanotubes are adhered to the knife edge surface.

【0019】請求項3の発明は、前記ホルダーが半導体
ウェハ又はこの半導体ウェハから切り出された半導体チ
ップであり、この半導体ウェハ又は半導体チップの表面
に多数のナノチューブを付着させた請求項1に記載のナ
ノチューブカートリッジの製造方法である。
According to a third aspect of the present invention, the holder is a semiconductor wafer or a semiconductor chip cut out from the semiconductor wafer, and a large number of nanotubes are attached to the surface of the semiconductor wafer or the semiconductor chip. This is a method for manufacturing a nanotube cartridge.

【0020】請求項4の発明は、前記ナイフエッジの表
面にも多数のナノチューブを付着させ、このナノチュー
ブが付着したナイフエッジ表面が前記ホルダー表面と対
向するように斜交配置する請求項1に記載のナノチュー
ブカートリッジの製造方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, a large number of nanotubes are attached to the surface of the knife edge, and the knife edge surface to which the nanotubes are attached is obliquely arranged so as to face the holder surface. This is a method for manufacturing a nanotube cartridge.

【0021】請求項5の発明は、前記ホルダーとナイフ
エッジの間に電圧を印加して、ナイフエッジの刃先にナ
ノチューブが付着しやすくする請求項1に記載のナノチ
ューブカートリッジの製造方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the method for manufacturing a nanotube cartridge according to the first aspect, wherein a voltage is applied between the holder and the knife edge so that the nanotube is easily attached to the cutting edge of the knife edge.

【0022】請求項6の発明は、容器の中にナノチュー
ブを収容し、この容器の中にホルダーを投入し、容器全
体を振動させてホルダーの表面にナノチューブを付着さ
せる請求項1に記載のナノチューブカートリッジの製造
方法である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the nanotube according to the first aspect, wherein the nanotubes are housed in a container, the holder is put into the container, and the whole container is vibrated to attach the nanotubes to the surface of the holder. It is a manufacturing method of a cartridge.

【0023】請求項7の発明は、ホルダーの表面に多数
のナノチューブを付着させ、この表面に刃先を接触させ
た状態で本体を浮かすようにナイフエッジを前記表面に
対し傾斜して配置させ、ナイフエッジを前記傾斜方向に
相対移動させながら刃先側にホルダー表面のナノチュー
ブを集め、刃先から突出した状態でナノチューブをナイ
フエッジの刃先に整列させたことを特徴とするナノチュ
ーブカートリッジである。
According to a seventh aspect of the present invention, a large number of nanotubes are adhered to the surface of the holder, and the knife edge is arranged obliquely with respect to the surface so that the main body floats while the cutting edge is in contact with the surface. A nanotube cartridge, wherein nanotubes on the holder surface are collected on the blade edge side while the edge is relatively moved in the inclined direction, and the nanotubes are aligned with the blade edge of the knife edge while protruding from the blade edge.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るナノチュー
ブカートリッジ及びその製造方法の実施形態を図面に従
って詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a nanotube cartridge according to the present invention.

【0025】図1はナノチューブを収容した容器の断面
図である。容器2はナノチューブ4を収容できる容器な
ら何でもよく、この実施形態ではスクリュー管を使用し
ている。ナノチューブ4は、例えばアーク放電法で生成
したカーボンナノチューブで、断面直径は1nm〜数十
nm、軸長は1μm〜5μmである。
FIG. 1 is a sectional view of a container containing nanotubes. The container 2 may be any container that can accommodate the nanotubes 4, and in this embodiment, a screw tube is used. The nanotube 4 is, for example, a carbon nanotube generated by an arc discharge method, and has a cross-sectional diameter of 1 nm to several tens nm and an axial length of 1 μm to 5 μm.

【0026】ナノチューブ4はカーボンナノチューブ以
外に、BN系ナノチューブやBCN系ナノチューブ等の
任意のナノチューブが用いられる。BN系ナノチューブ
は、カーボンナノチューブをB粉末と一緒にるつ
ぼに入れてNガス中で加熱すると、C原子のほとんど
がB原子とN原子に置換されて生成される。また、BC
N系ナノチューブは、例えば非晶質ホウ素とグラファイ
トの混合粉末をグラファイト棒に詰め込んでNガス中
で蒸発させて生成される。これはC原子の一部がB原子
及びN原子で置換された構造を有する。この他、様々な
方法で生成されるナノチューブが本発明に適用される。
As the nanotube 4, an arbitrary nanotube such as a BN-based nanotube and a BCN-based nanotube other than the carbon nanotube is used. BN-based nanotubes are produced by placing carbon nanotubes together with B 2 O 3 powder in a crucible and heating in N 2 gas, where most of the C atoms are replaced by B and N atoms. Also, BC
The N-based nanotube is produced, for example, by packing a mixed powder of amorphous boron and graphite in a graphite rod and evaporating the mixed powder in N 2 gas. It has a structure in which a part of C atoms is replaced by B atoms and N atoms. In addition, nanotubes generated by various methods are applied to the present invention.

【0027】図2はナノチューブを収容した容器の中に
ホルダーを投入する模式図である。容器2の中にナノチ
ューブ4を収容した後、このナノチューブを表面に付着
させるホルダー10を矢印a方向に容器2内へ投入す
る。ホルダー10には種々の形態のものがあるが、ナノ
チューブ4を付着できるものなら何でもよい。図2に
は、刃先6aを有したナイフエッジ6、また半導体ウェ
ハ7が例示されている。
FIG. 2 is a schematic view of putting a holder into a container containing nanotubes. After accommodating the nanotubes 4 in the container 2, the holder 10 for attaching the nanotubes to the surface is put into the container 2 in the direction of arrow a. Although there are various types of holders 10, any type can be used as long as the nanotubes 4 can be attached thereto. FIG. 2 illustrates a knife edge 6 having a cutting edge 6a and a semiconductor wafer 7.

【0028】ナイフエッジ6は、先鋭な刃先6aを有
し、本体表面にナノチューブ4を付着できる構造の基板
なら何でもよい。例えば、カミソリ刃やカッターナイフ
刃等のようなものが掲げられる。半導体ウェハ7は薄基
板のシリコンウェハ等の基板である。その他に、ホルダ
ー10として半導体ウェハを切断して形成された半導体
チップ等も利用できる。
The knife edge 6 may be any substrate as long as it has a sharp cutting edge 6a and can attach the nanotubes 4 to the main body surface. For example, a razor blade, a cutter knife blade, and the like are listed. The semiconductor wafer 7 is a substrate such as a thin silicon wafer. In addition, a semiconductor chip or the like formed by cutting a semiconductor wafer can be used as the holder 10.

【0029】図3はホルダを投入後に容器全体を振動さ
せる模式図である。ホルダー10は容器2のナノチュー
ブ4の中に埋没した状態にある。この状態で容器2を矢
印b方向に往復振動させると、ナノチューブ4がホルダ
ー10の表面に摩擦しながら接触し、静電気力でナノチ
ューブ4がホルダー10の表面に多数付着する。
FIG. 3 is a schematic diagram of vibrating the whole container after the holder is inserted. The holder 10 is buried in the nanotube 4 of the container 2. When the container 2 is reciprocated in the direction of arrow b in this state, the nanotubes 4 come into contact with the surface of the holder 10 while rubbing, and a large number of nanotubes 4 adhere to the surface of the holder 10 by electrostatic force.

【0030】図4はナノチューブを付着したホルダーの
平面図である。ホルダー10として用いられるナイフエ
ッジ6及び半導体ウェハ7の表面には、多数のナノチュ
ーブ4があらゆる方向を向いて付着している。前述した
ように、ナノチューブ4はホルダー10に単に付着して
いるだけであるから、ホルダー10上でナノチューブ4
を特定方向に移動させることは簡単に行える。
FIG. 4 is a plan view of a holder to which nanotubes are attached. A large number of nanotubes 4 are attached to the knife edge 6 used as the holder 10 and the surface of the semiconductor wafer 7 in all directions. As described above, since the nanotube 4 is merely attached to the holder 10, the nanotube 4 is placed on the holder 10.
Can be easily moved in a specific direction.

【0031】図5はナイフエッジに付着したナノチュー
ブを刃先に集める方法の説明図である。ナイフエッジ6
の上面6bにはナノチューブ4があらゆる向きに配向し
て付着している。その刃先6aは右方向を向いている。
このナイフエッジ6の上にナノチューブを付着していな
い未使用のナイフエッジ8を刃先8aが左向きになるよ
うに重ねる。
FIG. 5 is an explanatory view of a method of collecting nanotubes attached to a knife edge at a cutting edge. Knife edge 6
The nanotubes 4 are oriented in all directions and adhere to the upper surface 6b of the substrate. The cutting edge 6a faces rightward.
An unused knife edge 8 on which no nanotubes are adhered is overlaid on the knife edge 6 such that the cutting edge 8a faces left.

【0032】ナイフエッジ6の左側縁の近傍に刃先8a
を接触させ、ナイフエッジ8はナイフエッジ6に対し小
さな傾角で斜交するように右上がりに浮き上がらせて配
置される。ナイフエッジ6を不動状態に保持し、刃先8
aを接触させた状態でナイフエッジ8を矢印c方向に移
動させる。逆に、ナイフエッジ6を逆方向に移動させて
もよい等、要するにナイフエッジ6とナイフエッジ8が
刃先摩擦状態で相対移動させればよい。この相対移動
で、ナイフエッジ6上のナノチューブ4は刃先6a及び
刃先8a近傍に集められることになる。
Near the left edge of the knife edge 6, a cutting edge 8a
And the knife edge 8 is arranged so as to rise to the right and rise obliquely to the knife edge 6 at a small inclination angle. The knife edge 6 is held stationary, and the cutting edge 8
The knife edge 8 is moved in the direction of the arrow c with the contact a. Conversely, the knife edge 6 may be moved in the opposite direction, for example, the knife edge 6 and the knife edge 8 may be relatively moved in a state where the cutting edge is in friction. By this relative movement, the nanotubes 4 on the knife edge 6 are collected near the cutting edge 6a and the cutting edge 8a.

【0033】図6はナイフエッジの斜交配置の拡大図で
ある。図示されているように、刃先8aはミクロに見る
と曲率を有しているため、この刃先8aをナイフエッジ
6の上面6bに接触させると、ナイフエッジ8の下面8
bは前記上面6bに対し所要の傾角を有するように傾斜
配置されることになる。ナイフエッジ8を矢印c方向に
移動させると、刃先8aにより上面6b上のナノチュー
ブ4は右方向に掃き集められ、結果的にナノチューブ4
は刃先6a及び刃先8a近傍に集合してくる。
FIG. 6 is an enlarged view of the oblique arrangement of the knife edges. As shown in the figure, since the cutting edge 8a has a curvature when viewed microscopically, when the cutting edge 8a is brought into contact with the upper surface 6b of the knife edge 6, the lower surface 8
b is inclined so as to have a required inclination angle with respect to the upper surface 6b. When the knife edge 8 is moved in the direction of the arrow c, the nanotubes 4 on the upper surface 6b are swept rightward by the cutting edge 8a.
Gather near the cutting edge 6a and the cutting edge 8a.

【0034】図7は完成されたナノチューブカートリッ
ジの要部斜視図である。ナノチューブ4は刃先6aの上
面側に乗り、またナノチューブ4は刃先8aの下面側に
乗った状態で配置される。ナイフエッジ6の上面6bで
はナノチューブ4はあらゆる方向を向いていたが、ナイ
フエッジ8のc方向への移動操作により、ナノチューブ
4の向きは矢印c方向に自動的に整列させられる。この
c方向は刃先6a、8aの垂直方向である。従って、ナ
ノチューブ4は刃先6a及び刃先8aから垂直状に突出
して配置される。
FIG. 7 is a perspective view of a main part of the completed nanotube cartridge. The nanotube 4 is placed on the upper surface of the cutting edge 6a, and the nanotube 4 is placed on the lower surface of the cutting edge 8a. The nanotube 4 is oriented in all directions on the upper surface 6b of the knife edge 6, but by moving the knife edge 8 in the direction c, the direction of the nanotube 4 is automatically aligned in the direction of the arrow c. This direction c is the vertical direction of the cutting edges 6a and 8a. Therefore, the nanotubes 4 are arranged to protrude vertically from the cutting edge 6a and the cutting edge 8a.

【0035】このように、ナノチューブ4がナイフエッ
ジ6、8の刃先6a、8aから垂直状に突出して配置さ
れたものがナノチューブカートリッジAである。この操
作により、2枚のナノチューブカートリッジA、Aが同
時に製造される。
As described above, the nanotube cartridge A has the nanotubes 4 arranged so as to protrude vertically from the cutting edges 6a, 8a of the knife edges 6, 8. By this operation, two nanotube cartridges A, A are simultaneously manufactured.

【0036】ナイフエッジ6の下面6cにもナノチュー
ブ4が付着しているから、この下面6cのナノチューブ
4を同様の操作で掃き集めて、更に2枚のナノチューブ
カートリッジを製造できる。ナノチューブカートリッジ
Aのナノチューブ本数が少ない場合には、このナイフエ
ッジに再びナノチューブを掃き集めれば、ナノチューブ
本数を増大させることができる。
Since the nanotubes 4 are also attached to the lower surface 6c of the knife edge 6, the nanotubes 4 on the lower surface 6c are swept and collected by the same operation, so that two more nanotube cartridges can be manufactured. When the number of nanotubes in the nanotube cartridge A is small, the number of nanotubes can be increased by sweeping and collecting the nanotubes again at the knife edge.

【0037】図8はナイフエッジ間に電圧を印加した状
態のナイフエッジの斜交配置図である。電圧制御回路V
の両極をナイフエッジ6、8に接続する。ナイフエッジ
は導電性の金属から形成されているから、過大電流が流
れないように電流制限回路が付設される。このように、
直流電圧を印加すると、ナイフエッジ6、8の間に電界
が形成されて、ナノチューブ4が電界力で刃先6a、8
aに付着しやすくなる。
FIG. 8 is an oblique view of the knife edges with a voltage applied between the knife edges. Voltage control circuit V
Are connected to knife edges 6,8. Since the knife edge is made of a conductive metal, a current limiting circuit is provided to prevent an excessive current from flowing. in this way,
When a DC voltage is applied, an electric field is formed between the knife edges 6 and 8, and the nanotube 4 is moved by the electric field force to the cutting edges 6 a and 8.
a.

【0038】図9は半導体ウェハに付着したナノチュー
ブをナイフエッジの刃先に集める方法の説明図である。
半導体ウェハ7の表面にはナノチューブ4があらゆる向
きに配向して付着している。この半導体ウェハ7の上に
ナノチューブを付着していない未使用のナイフエッジ8
を刃先8aが左向きになるように重ねる。
FIG. 9 is an explanatory view of a method of collecting nanotubes attached to a semiconductor wafer at the cutting edge of a knife edge.
On the surface of the semiconductor wafer 7, the nanotubes 4 are oriented and attached in all directions. An unused knife edge 8 on which no nanotubes are attached on the semiconductor wafer 7
Are overlapped so that the cutting edge 8a faces left.

【0039】刃先8aを半導体ウェハ7の表面に接触さ
せて、ナイフエッジ8は半導体ウェハ7に対し小さな傾
角で斜交するように右上がりに浮き上がらせて配置され
る。この状況は図5及び図6と同様である。この刃先接
触状態で、ナイフエッジ8を矢印d方向に移動させる
と、軸方向が矢印d方向に整列しながらナノチューブ4
が刃先8aの下面に集められ、ナノチューブカートリッ
ジAが完成する。
The blade edge 8a is brought into contact with the surface of the semiconductor wafer 7, and the knife edge 8 is arranged so as to rise rightward so as to be oblique to the semiconductor wafer 7 at a small inclination angle. This situation is the same as in FIGS. When the knife edge 8 is moved in the direction of the arrow d in the state of contact with the cutting edge, the nanotubes 4 are aligned while the axial direction is aligned in the direction of the arrow d.
Are collected on the lower surface of the cutting edge 8a, and the nanotube cartridge A is completed.

【0040】図10は完成されたナノチューブカートリ
ッジAの要部斜視図である。ナノチューブ4が刃先8a
の先端縁に直交して突出している状況が理解できる。図
9及び図10の方法では、1回の操作でナノチューブカ
ートリッジAが1つできる。また、この方法ではナイフ
エッジの一面にのみナノチューブを配列できる。
FIG. 10 is a perspective view of a main part of the completed nanotube cartridge A. Nanotube 4 has cutting edge 8a
Can be understood from a state in which it protrudes perpendicular to the leading edge of the. In the method of FIGS. 9 and 10, one nanotube cartridge A can be formed by one operation. Further, in this method, nanotubes can be arranged only on one surface of the knife edge.

【0041】ナノチューブ4をホルダーの表面に付着さ
せるには、ホルダーの表面にナノチューブ4を振りかけ
てもよいし、ホルダーをナノチューブ4の堆積物中に差
し込んで往復させてもよい。また、ホルダーとナノチュ
ーブとの間に電圧を印加して静電気力でホルダー面にナ
ノチューブを吸着させてもよい。
To attach the nanotubes 4 to the surface of the holder, the nanotubes 4 may be sprinkled on the surface of the holder, or the holder may be inserted into a deposit of the nanotubes 4 and reciprocated. Alternatively, a voltage may be applied between the holder and the nanotube, and the nanotube may be adsorbed on the holder surface by electrostatic force.

【0042】ホルダーとして利用されるものは、ナイフ
エッジ、半導体ウェハ、半導体ウェハから切り出された
半導体チップに限定されず、ナノチューブを表面に付着
できる清浄面を有する薄い部材なら何でもよい。
The holder used is not limited to a knife edge, a semiconductor wafer, or a semiconductor chip cut out of a semiconductor wafer, but may be any thin member having a clean surface on which nanotubes can be attached.

【0043】本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における
種々の変形例、設計変更などをその技術的範囲内に包含
することは云うまでもない。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications and design changes without departing from the technical idea of the present invention are included in the technical scope. Absent.

【0044】[0044]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、刃先をホルダ
ー表面に接触させてナイフエッジを移動させるだけでナ
ノチューブが刃先に直交状に整列するから、極めて簡単
な操作で一気にナノチューブカートリッジを製造するこ
とができる。
According to the first aspect of the present invention, the nanotubes are aligned orthogonally to the blade edge only by moving the knife edge by bringing the blade edge into contact with the holder surface, so that a nanotube cartridge can be manufactured at a stretch by a very simple operation. can do.

【0045】請求項2の発明によれば、ホルダーとして
刃先を有したナイフエッジを利用するから、1回の操作
で2つのナノチューブカートリッジを同時に製造するこ
とができ、ナノチューブカートリッジの量産方法を提供
できる。
According to the second aspect of the present invention, since a knife edge having a cutting edge is used as a holder, two nanotube cartridges can be simultaneously manufactured by one operation, and a method for mass-producing nanotube cartridges can be provided. .

【0046】請求項3の発明によれば、ホルダーとして
半導体ウェハ又は半導体チップを利用するから、ナイフ
エッジがない場合にその代用品として使用できる。
According to the third aspect of the present invention, since a semiconductor wafer or a semiconductor chip is used as a holder, it can be used as a substitute when there is no knife edge.

【0047】請求項4の発明によれば、ホルダー表面の
ナノチューブに加えて、ナイフエッジの表面にも多数の
ナノチューブを付着させるから、ナノチューブを高密度
に刃先に整列させることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the nanotubes on the holder surface, a large number of nanotubes are adhered to the surface of the knife edge, so that the nanotubes can be arranged on the cutting edge with high density.

【0048】請求項5の発明によれば、ホルダーとナイ
フエッジの間に電圧を印加するから、ナイフエッジの刃
先にナノチューブを効率的に付着させることができ、ナ
ノチューブカートリッジの効率的な製造方法を提供でき
る。
According to the fifth aspect of the present invention, since a voltage is applied between the holder and the knife edge, the nanotubes can be efficiently attached to the cutting edge of the knife edge, and an efficient method of manufacturing a nanotube cartridge can be achieved. Can be provided.

【0049】請求項6の発明によれば、ナノチューブを
収容した容器の中にホルダーを投入し、容器を振動させ
るだけで、ホルダーの表面にナノチューブを付着させる
ことができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the nanotubes can be attached to the surface of the holder simply by putting the holder into the container containing the nanotubes and vibrating the container.

【0050】請求項7の発明によれば、刃先をホルダー
表面に接触させてナイフエッジを移動させるだけで、ナ
ノチューブが刃先に直交状に整列したナノチューブカー
トリッジを製造できるから、安価かつ大量にナノチュー
ブカートリッジを提供できる。
According to the seventh aspect of the present invention, a nanotube cartridge in which nanotubes are arranged perpendicular to the blade edge can be manufactured only by moving the knife edge by bringing the blade edge into contact with the holder surface. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ナノチューブを収容した容器の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a container containing nanotubes.

【図2】ナノチューブを収容した容器の中にホルダーを
投入する模式図である。
FIG. 2 is a schematic view of putting a holder into a container containing nanotubes.

【図3】ホルダを投入後に容器全体を振動させる模式図
である。
FIG. 3 is a schematic diagram of vibrating the entire container after the holder is inserted.

【図4】ナノチューブを付着したホルダーの平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view of a holder to which a nanotube is attached.

【図5】ナイフエッジに付着したナノチューブを刃先に
集める方法の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a method of collecting nanotubes attached to a knife edge at a cutting edge.

【図6】ナイフエッジの傾斜配置の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of an inclined arrangement of a knife edge.

【図7】完成されたナノチューブカートリッジの要部斜
視図である。
FIG. 7 is a perspective view of a main part of the completed nanotube cartridge.

【図8】ナイフエッジ間に電圧を印加した状態のナイフ
エッジの傾斜配置図である。
FIG. 8 is an oblique view of a knife edge in a state where a voltage is applied between the knife edges.

【図9】半導体ウェハに付着したナノチューブをナイフ
エッジの刃先に集める方法の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a method of collecting nanotubes attached to a semiconductor wafer at a blade edge of a knife edge.

【図10】完成されたナノチューブカートリッジの要部
斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view of a main part of the completed nanotube cartridge.

【図11】直流電気泳動法を用いたナノチューブカート
リッジの製造工程図である。
FIG. 11 is a process chart of a nanotube cartridge using a direct current electrophoresis method.

【図12】交流電気泳動法を用いたナノチューブカート
リッジの製造工程図である。
FIG. 12 is a view showing a manufacturing process of a nanotube cartridge using an alternating current electrophoresis method.

【図13】完成したナノチューブカートリッジの概念図
である。
FIG. 13 is a conceptual diagram of a completed nanotube cartridge.

【図14】AFM用のカンチレバーにナノチューブを転
移させる装置図である。
FIG. 14 is an apparatus diagram for transferring a nanotube to a cantilever for AFM.

【図15】完成したナノチューブ探針の模式図である。FIG. 15 is a schematic view of a completed nanotube probe.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2:容器 4:ナノチューブ 6:ナイフエッジ 6a:刃先、 6b:上面 6c:下面 7:半導体ウェハ 8:ナイフエッジ 8a:刃先 8b:下面 10:ホルダー 18:直流電源 19:交流電源 21:ガラス基板 22:ナイフエッジ 22a:刃先 23:ナイフエッジ 23a:刃先 26:増幅器 27:カンチレバー 28:カンチレバー部 29:突出部 30:電子顕微鏡室 A:ナノチューブカートリッジ B:ナノチューブ探針 V:電圧制御回路 2: Container 4: Nanotube 6: Knife edge 6a: Blade edge 6b: Upper surface 6c: Lower surface 7: Semiconductor wafer 8: Knife edge 8a: Blade edge 8b: Lower surface 10: Holder 18: DC power supply 19: AC power supply 21: Glass substrate 22 : Knife edge 22a: Blade edge 23: Knife edge 23a: Blade edge 26: Amplifier 27: Cantilever 28: Cantilever part 29: Projection part 30: Electron microscope room A: Nanotube cartridge B: Nanotube probe V: Voltage control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋田 成司 大阪府和泉市池田下町1248番地の4 (72)発明者 岸田 高佳 宮崎県宮崎市希望ケ丘3丁目24番19号 (72)発明者 原田 昭雄 大阪府大阪市城東区放出西2丁目7番19号 大研化学工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Seiji Akita 1248-4, Ikedashitamachi, Izumi-shi, Osaka (72) Inventor Takayoshi Kishida 3-24-19 Kibogaoka, Miyazaki-shi, Miyazaki-shi (72) Inventor Harada Akio 2-7-19 Nishi Nishi, Joto-ku, Osaka City, Osaka

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ホルダーの表面に多数のナノチューブを
付着させ、この表面に刃先を接触させた状態で本体を浮
かすようにナイフエッジを前記表面に対し傾斜して配置
させ、刃先を接触させたままナイフエッジを前記傾斜方
向に相対移動させながら刃先側にホルダー表面のナノチ
ューブを集め、刃先から突出した状態でナノチューブを
ナイフエッジの刃先に整列させることを特徴とするナノ
チューブカートリッジの製造方法。
1. A method in which a large number of nanotubes are attached to the surface of a holder, and a knife edge is arranged at an angle to the surface so as to float the main body with the blade in contact with the surface, and the blade is kept in contact with the surface. A method of manufacturing a nanotube cartridge, comprising: collecting nanotubes on a holder surface on a cutting edge side while relatively moving a knife edge in the tilt direction, and aligning the nanotubes with the cutting edge of the knife edge in a state of protruding from the cutting edge.
【請求項2】 前記ホルダーが刃先を有したナイフエッ
ジであり、このナイフエッジ表面に多数のナノチューブ
を付着させた請求項1に記載のナノチューブカートリッ
ジの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the holder is a knife edge having a cutting edge, and a large number of nanotubes are adhered to the knife edge surface.
【請求項3】 前記ホルダーが半導体ウェハ又はこの半
導体ウェハから切り出された半導体チップであり、この
半導体ウェハ又は半導体チップの表面に多数のナノチュ
ーブを付着させた請求項1に記載のナノチューブカート
リッジの製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the holder is a semiconductor wafer or a semiconductor chip cut out of the semiconductor wafer, and a large number of nanotubes are attached to a surface of the semiconductor wafer or the semiconductor chip. .
【請求項4】 前記ナイフエッジの表面にも多数のナ
ノチューブを付着させ、このナノチューブが付着したナ
イフエッジ表面を前記ホルダー表面と対向するように傾
斜配置する請求項1に記載のナノチューブカートリッジ
の製造方法。
4. The method for manufacturing a nanotube cartridge according to claim 1, wherein a large number of nanotubes are attached to the surface of the knife edge, and the knife edge surface to which the nanotubes are attached is inclined so as to face the holder surface. .
【請求項5】 前記ホルダーとナイフエッジの間に電圧
を印加して、ナイフエッジの刃先にナノチューブが付着
しやすくする請求項1に記載のナノチューブカートリッ
ジの製造方法。
5. The method for manufacturing a nanotube cartridge according to claim 1, wherein a voltage is applied between the holder and the knife edge so that the nanotube is easily attached to the cutting edge of the knife edge.
【請求項6】 容器の中にナノチューブを収容し、この
容器の中にホルダーを投入し、容器全体を振動させてホ
ルダーの表面にナノチューブを付着させる請求項1に記
載のナノチューブカートリッジの製造方法。
6. The method for producing a nanotube cartridge according to claim 1, wherein the nanotube is accommodated in a container, a holder is put into the container, and the entire container is vibrated to attach the nanotube to the surface of the holder.
【請求項7】 ホルダーの表面に多数のナノチューブを
付着させ、この表面に刃先を接触させた状態で本体を浮
かすようにナイフエッジを前記表面に対し傾斜して配置
させ、ナイフエッジを傾斜方向に相対移動させながら刃
先側にホルダー表面のナノチューブを集め、刃先から突
出した状態でナノチューブをナイフエッジの刃先に整列
させたことを特徴とするナノチューブカートリッジ。
7. A large number of nanotubes are attached to the surface of the holder, and the knife edge is arranged to be inclined with respect to the surface so that the main body is floated with the cutting edge in contact with the surface. A nanotube cartridge wherein nanotubes on a holder surface are collected on the blade side while being relatively moved, and the nanotubes are aligned with the blade edge of the knife edge in a state of protruding from the blade edge.
JP2000404005A 2000-12-07 2000-12-07 Manufacturing method of nanotube cartridge Expired - Fee Related JP3863721B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000404005A JP3863721B2 (en) 2000-12-07 2000-12-07 Manufacturing method of nanotube cartridge
US10/011,053 US6892432B2 (en) 2000-12-07 2001-12-07 Nanotube cartridge and a method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000404005A JP3863721B2 (en) 2000-12-07 2000-12-07 Manufacturing method of nanotube cartridge

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006220738A Division JP2007001008A (en) 2006-08-11 2006-08-11 Nanotube substrate and nanotube cartridge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002172599A true JP2002172599A (en) 2002-06-18
JP3863721B2 JP3863721B2 (en) 2006-12-27

Family

ID=18868027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000404005A Expired - Fee Related JP3863721B2 (en) 2000-12-07 2000-12-07 Manufacturing method of nanotube cartridge

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6892432B2 (en)
JP (1) JP3863721B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004090208A (en) * 2002-09-04 2004-03-25 Fuji Xerox Co Ltd Electric component and method for manufacturing the same
JP2007516093A (en) * 2003-09-25 2007-06-21 ナノシス・インク. Method, apparatus and composition for depositing and orienting nanostructures

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4691648B2 (en) * 2002-03-08 2011-06-01 独立行政法人情報通信研究機構 Conductive nanowire manufacturing apparatus and manufacturing method
US7381316B1 (en) 2002-04-30 2008-06-03 Northwestern University Methods and related systems for carbon nanotube deposition
US7082683B2 (en) * 2003-04-24 2006-08-01 Korea Institute Of Machinery & Materials Method for attaching rod-shaped nano structure to probe holder
WO2007005731A2 (en) * 2005-06-30 2007-01-11 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois, A Body Corporate Machining nanometer-sized tips from multi-walled nanotubes
CN100411742C (en) * 2006-10-26 2008-08-20 上海交通大学 Method for mechanically shearing one-dimensional nanomaterials
US20110000703A1 (en) * 2008-02-27 2011-01-06 Japan Science And Technology Agency Carbon nanotube supporting body and process for producing the carbon nanotube supporting body
US8308930B2 (en) * 2008-03-04 2012-11-13 Snu R&Db Foundation Manufacturing carbon nanotube ropes
US8673258B2 (en) * 2008-08-14 2014-03-18 Snu R&Db Foundation Enhanced carbon nanotube
US8357346B2 (en) * 2008-08-20 2013-01-22 Snu R&Db Foundation Enhanced carbon nanotube wire
US7959842B2 (en) * 2008-08-26 2011-06-14 Snu & R&Db Foundation Carbon nanotube structure
US8021640B2 (en) * 2008-08-26 2011-09-20 Snu R&Db Foundation Manufacturing carbon nanotube paper
EP2961535B1 (en) 2013-02-28 2018-01-17 N12 Technologies, Inc. Cartridge-based dispensing of nanostructure films

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000033052A1 (en) * 1998-12-03 2000-06-08 Daiken Chemical Co., Ltd. Electronic device surface signal control probe and method of manufacturing the probe
US6283812B1 (en) * 1999-01-25 2001-09-04 Agere Systems Guardian Corp. Process for fabricating article comprising aligned truncated carbon nanotubes
US6322713B1 (en) * 1999-07-15 2001-11-27 Agere Systems Guardian Corp. Nanoscale conductive connectors and method for making same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004090208A (en) * 2002-09-04 2004-03-25 Fuji Xerox Co Ltd Electric component and method for manufacturing the same
JP2007516093A (en) * 2003-09-25 2007-06-21 ナノシス・インク. Method, apparatus and composition for depositing and orienting nanostructures
JP4927542B2 (en) * 2003-09-25 2012-05-09 ナノシス・インク. Method, apparatus and composition for depositing and orienting nanostructures

Also Published As

Publication number Publication date
US20020069505A1 (en) 2002-06-13
US6892432B2 (en) 2005-05-17
JP3863721B2 (en) 2006-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100398276B1 (en) Probe for operating surface signal in an electronic device and method for manufacturing the same
JP3863721B2 (en) Manufacturing method of nanotube cartridge
US4868396A (en) Cell and substrate for electrochemical STM studies
US7082683B2 (en) Method for attaching rod-shaped nano structure to probe holder
CN1315623C (en) Nanotweezers and nanomanipulator
Stevens et al. Improved fabrication approach for carbon nanotube probe devices
JP2002162337A (en) Probe for scanning microscope by focused ion beam processing
JP3441397B2 (en) Fusion probe for surface signal operation of electronic device and method of manufacturing the same
JP3884887B2 (en) Drawing probe and manufacturing method thereof
JP3441396B2 (en) Probe for surface signal operation of electronic device and method of manufacturing the same
Gallagher et al. Characterization of carbon nanotubes by scanning probe microscopy
JP3557589B2 (en) Method of manufacturing probe for scanning probe microscope, probe manufactured by the method, and manufacturing apparatus
JP3536288B2 (en) Method of manufacturing nanotube probe
JP2007001008A (en) Nanotube substrate and nanotube cartridge
JP4076223B2 (en) Method of joining nanotubes to SPM tip
JP2005100885A (en) Field emission electron source and microscope using the same
JP2000346786A (en) High performance nanotube probe
Fujieda et al. Direct observation of field emission sites in a single multiwalled carbon nanotube by Lorenz microscopy
KR100553028B1 (en) Probe for signal with rod-shaped nano structure attached to its end and production method thereof
Lin Nanoprocessing and nanomeasurements of carbon nanotubes
HK1034769B (en) Electronic device surface signal control probe and method of manufacturing the probe
KR20040092100A (en) Method for producing probe for multiple signal with rod-shaped nano structure attached to its end
Tamayo et al. Scanning tunneling microscopy modification of purple membranes
JP2001068052A (en) Method and apparatus for producing minute objects in electron microscope apparatus
Hafner et al. General and Special Probes in Scanning Microscopies

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040430

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060314

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060515

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060620

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060728

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20060825

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060919

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060929

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees